【作者】 周霞
【关键词】 鄱阳湖湿
【导师姓名】赵英时
【学位名称】博士
【学位年度】2009
【授予单位】中国科学院研究生院
【分类号】 P941.78;|P237
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】鄱阳湖是我国最大的内陆湿地，在调蓄洪水、净化环境、固定CO2，保护生物多样性等方面发挥重要的作用。本论文根据国家自然科学基金项目(40571116)“鄱阳湖湿地界面过程的定量遥感研究”的需求，从植被-土壤-大气的相互关系出发，应用定量遥感技术，对鄱阳湖湿地界面的生态过程进行模拟研究，旨在深入理解鄱阳湖湿地界面“土壤-植被-大气”相互作用过程，了解湿地植被的发育状况及与环境因素的相互关系，探索定量遥感研究复杂界面过程的方法。主要研究工作如下： 探讨湿地特征的遥感识别方法。提出一种基于知识的湿地决策树分类方法，即根据先验知识和地物的可分性，分别提取出反映湿地特征变化的植被指数、湿度指数、DEM作为分类特征参数，建立分类决策树，再结合专家分类器对湿地信息进行计算机自动提取。 研究地表生态参数反演方法。利用课题组成员提出的辐射传输-几何光学反射率模型对地表生态参数进行反演。为了简化反演过程，避免出现结果不收敛的现象，在叶面积指数(LAI)的估算中加入查找表(LUT)方法来替代模型的POWELL反演过程，分析和验证结果表明LUT法更适用于该区域LAI的遥感估算。 构建一个湿地水位及洲滩淹露模型。考虑到水位变化对湿地生态过程的影响，本研究对湿地水位变化及洲滩淹露状态进行了分析，提出一个新的水体指数FDWI，并利用台站水位数据、地形数据等建立起湿地水位及洲滩淹露模型。 发展一个鄱阳湖湿地生态过程模型。在对鄱阳湖湿地特征进行综合分析的基础上，基于AVIM改进而成一种新的湿地生态过程模型，模型中加入了一水位子模块，并用一调控因子反映出水位变化对生态过程的影响，此外还用种间竞争模型反映了草洲植被的相互作用。应用试验表明，改进后的模型可以较好地模拟鄱阳湖湿地草洲的生长规律，利用模型估算的NPP接近实测值。敏感性分析显示，光合作用参数对NPP影响估算结果影响最显著。 进行气候与湿地植被关系的研究。在改进后的过程模型支持下，分别从单因素影响和多因素综合作用的角度来分析气候变化对NPP积累的影响。单因素分析结果显示，气候因子的影响是非线性的，其中温度与NPP呈负相关，降雨与NPP呈正关，湿度对NPP的影响相对较弱，不同类型草洲对气候因子变化的响应不同。多因素的综合分析结果表明，气候对植被生长的影响是综合的，且随着植被生长阶段的不同而有所变化。...
【全文】鄱阳湖是我国最大的内陆湿地，在调蓄洪水、净化环境、固定CO2，保护生物多样性等方面发挥重要的作用。本论文根据国家自然科学基金项目(40571116)“鄱阳湖湿地界面过程的定量遥感研究”的需求，从植被-土壤-大气的相互关系出发，应用定量遥感技术，对鄱阳湖湿地界面的生态过程进行模拟研究，旨在深入理解鄱阳湖湿地界面“土壤-植被-大气”相互作用过程，了解湿地植被的发育状况及与环境因素的相互关系，探索定量遥感研究复杂界面过程的方法。主要研究工作如下： 探讨湿地特征的遥感识别方法。提出一种基于知识的湿地决策树分类方法，即根据先验知识和地物的可分性，分别提取出反映湿地特征变化的植被指数、湿度指数、DEM作为分类特征参数，建立分类决策树，再结合专家分类器对湿地信息进行计算机自动提取。 研究地表生态参数反演方法。利用课题组成员提出的辐射传输-几何光学反射率模型对地表生态参数进行反演。为了简化反演过程，避免出现结果不收敛的现象，在叶面积指数(LAI)的估算中加入查找表(LUT)方法来替代模型的POWELL反演过程，分析和验证结果表明LUT法更适用于该区域LAI的遥感估算。 构建一个湿地水位及洲滩淹露模型。考虑到水位变化对湿地生态过程的影响，本研究对湿地水位变化及洲滩淹露状态进行了分析，提出一个新的水体指数FDWI，并利用台站水位数据、地形数据等建立起湿地水位及洲滩淹露模型。 发展一个鄱阳湖湿地生态过程模型。在对鄱阳湖湿地特征进行综合分析的基础上，基于AVIM改进而成一种新的湿地生态过程模型，模型中加入了一水位子模块，并用一调控因子反映出水位变化对生态过程的影响，此外还用种间竞争模型反映了草洲植被的相互作用。应用试验表明，改进后的模型可以较好地模拟鄱阳湖湿地草洲的生长规律，利用模型估算的NPP接近实测值。敏感性分析显示，光合作用参数对NPP影响估算结果影响最显著。 进行气候与湿地植被关系的研究。在改进后的过程模型支持下，分别从单因素影响和多因素综合作用的角度来分析气候变化对NPP积累的影响。单因素分析结果显示，气候因子的影响是非线性的，其中温度与NPP呈负相关，降雨与NPP呈正关，湿度对NPP的影响相对较弱，不同类型草洲对气候因子变化的响应不同。多因素的综合分析结果表明，气候对植被生长的影响是综合的，且随着植被生长阶段的不同而有所变化。